既有線實施電氣化改造的分析與思考

黃麗學

（遼寧軌道交通職業學院 城軌運營教研室，遼寧 沈陽 110036）

既有線實施電氣化改造的分析與思考

黃麗學

（遼寧軌道交通職業學院 城軌運營教研室，遼寧 沈陽 110036）

鐵路實施電氣化改造具有符合國家能源政策要求，有利于推進能源就地轉化等重要意義。通過沈陽鐵路局實施電氣化改造的效果分析，大力發展電氣化鐵路符合“科學發展、和諧發展、可持續發展”的發展戰略，即機車運用及維修成本降低，機車運用效率顯著提高，電力機車大中修周期延長，減少環境污染和加速車輛周轉，實現沈陽鐵路局對路網進行升級改造。

鐵路；既有線；電氣化改造

2000年以來，沈陽鐵路局逐步對哈大、溝海、沈山等既有鐵路進行了電氣化改造，并先后新建了秦沈客運專線、長吉城際鐵路等線路。從沈陽鐵路局的運營效果來看，電氣化鐵路有節約運營成本、保護生態環境等優點，符合我國的能源發展戰略。

1 鐵路實施電氣化改造的意義

1.1 符合國家能源政策要求

2011年，我國生產原油 2.04 億 t，進口原油2.54 億 t，進口所占比重達到 55.5%。目前，我國已成為全球第四大原油生產國，但同時也是世界第二大原油需求國，國內原油產量嚴重不足，大部分需要進口。據統計，2009年我國原油的對外依存度超過了 50%。根據我國能源發展規劃，2015年、2020年的原油需求量約為 5 億 t、6 億 t，我國原油的對外依存度超過 60%。從我國的原油應用布局來看，交通運輸業用油約占 27%，僅次于工業用油。從原油進口來源來看，我國的進口原油 45%來自于中東地區。由于該地區的政局不穩定，給我國未來的原油進口帶來嚴峻考驗。

目前，我國鐵路以內燃機車、電力機車為牽引的主型機車。以燃油為動力的內燃機車在未來鐵路運營中的燃油供應存在著潛在危機。因此，考慮鐵路的可持續發展，應減少內燃牽引、節省用油、發展電力。

1.2 有利于推進能源就地轉化

在沈陽鐵路局的主要運輸貨物品類中，煤炭占有較大份額，2007—2011年完成的煤炭運輸情況如表1 所示。

由于沈陽鐵路局管轄范圍內的煤炭儲量豐富，因此在主要鐵路沿線分布了眾多的以煤炭為燃料的發電企業。截至2011年，沈陽鐵路局管內的火電裝機總容量為 4 620 萬 kW，其中遼寧省為 2 820 萬 kW，吉林省為 1 630 萬 kW，內蒙古東部地區為 170 萬 kW。按照電力發展規劃，未來總裝機容量還將有一個大幅度的提高。

表1 2007 — 2011年沈陽鐵路局貨物發送量

發展電氣化鐵路意味著將油耗變為煤耗，利用燃煤發電為鐵路運輸提供動力能源。從而可體現四大優勢：煤炭能源就地轉換，減少煤炭外運距離，有利于加強環境保護，降低對鐵路沿線的污染；增加用電量，提高電廠效益，拉動地方經濟發展；節省內燃牽引用油的大額支出，壓縮鐵路企業的運營成本；增加鐵路煤炭運量，提高鐵路的運輸收入。

2 實施電氣化改造的效果分析

2.1 機車運用及維修成本降低

以通遼內燃機務段和蘇家屯電力機務段為例，對機車成本構成進行分析，如表2 所示。通遼機務段為沈陽鐵路局西部路網機務布局的支點，該機務段內燃機車擔當平齊線、大鄭線、通讓線、通霍線等西部干線的貨物列車牽引任務；蘇家屯機務段為電力機務段，現擔當沈哈線、沈大線、沈山線、溝海線等線路貨物列車的牽引任務。從表2 的內燃機車和電力機車運營成本構成可以看出，電力機車除大修、維修成本略高于內燃機車外，其他運用及維修成本明顯低于內燃機車。

對沈陽鐵路局西部 4 線(平齊線、大鄭線、通讓線、通霍線)的機車運用和維修成本等各項指標進行統計可知，內燃牽引的平均成本為 103.73 元/萬總重噸公里，電力牽引的平均成本為 72.17 元/萬總重噸公里，較內燃牽引平均成本少 31.56 元/萬總重噸公里。以 2007年、2009年、2011年沈陽鐵路局完成的貨物周轉量為基礎，計算可節約的機車成本分別為 2.60 億元、3.27 億元、5.04 億元。若考慮未來幾年鐵路運量的增長，其成本節約數額將更加可觀。

表2 貨運機車主要運營成本構成

另外，從燃油價格和電力價格分析，近幾年來，燃油價格的上漲速度高于電力價格的上漲速度。2005—2012年，柴油價格由 3 968 元/t 上漲到 8 510 元/t，漲幅為 114.47%；電力價格由 0.6 元/kW?h 上漲到 0.78元 / kW?h，增加 30%。因此，實施電氣化改造，可降低企業運輸成本。

2.2 機車運用效率顯著提高

通過對通遼機務段的主要技術指標分析，2010年內燃機車完成日產量 157萬t?km，機車日車公里為 567 km，貨物列車旅行速度為 33.6 km/h；蘇家屯機務段 2010年電力機車完成日產量 244萬 t?km，機車日車公里為 682 km，貨物列車旅行速度為 38.8 km/h。機車運用的各項技術指標如表3 所示，實施電氣化改造后，機車的各項技術指標明顯提高。

表3 機車運用的各項技術指標

2.3 電力機車大中修周期延長

采用電力機車牽引，機車整備里程、檢修周期相對延長，減少了機車的檢修工作量和檢修工作難度。中修周期內燃機車上限為 30 萬 km，電力機車為 50 萬 km；大修周期內燃機車上限為 90 萬 km，電車機車為 200 萬 km。因此，采用電力機車牽引可以為機車運用、機車檢修等工作帶來極大方便，同時也為生產力布局調整和提高運輸效率創造了條件。

2.4 減少環境污染

采用內燃機車牽引時，每消耗 1 t 柴油，排放的大氣污染物為煙塵 15.2 kg、二氧化硫 3.2 kg、氮氧化物 19.0 kg。按照以上數據對通霍線進行測算，每年的大氣污染物排放總量為煙塵 569 t、二氧化硫120 t、氮氧化物 711 t。由此可見，鐵路實施電氣化改造能有效減少大氣污染物的排放量，提高鐵路沿線的空氣質量。

2.5 加速車輛周轉

既有線實施電氣化改造后，貨物列車的旅行速度、平均牽引總重明顯提高，可帶來機車日車公里、機車日產量的大幅提升，有利于加速車輛周轉。采用內燃機車牽引時，一次整備作業的交路長度為 800 km；實施電氣化改造后，電力機車一次整備作業的交路長度可達到 1 200 km。因此，鐵路實施電氣化改造，能減少機車在途整備次數和貨物列車的途中技術作業頻次，壓縮車輛技術作業時間，加速車輛周轉。

3 結束語

大力發展電氣化鐵路符合“科學發展、和諧發展、可持續發展”的發展戰略。科學發展主要體現在電氣化鐵路具有速度高、牽引力大、交路長、成本低等方面；和諧發展主要體現在電氣化鐵路以人為本、減少環境污染等方面；可持續發展主要體現在符合我國能源戰略、便于能源就地轉化等方面。

“十二五”期間，我國鐵路的發展目標是“到2015年，全國鐵路營業里程達 12 萬 km 左右，其中西部地區鐵路 5 萬 km左右，復線率和電氣化率分別達到 50%和 60%左右，初步形成便捷、安全、經濟、高效、綠色的鐵路運輸網絡，基本適應經濟社會發展需要”。從鐵道部制定的《鐵路“十二五”發展規劃》中可以看出，到“十二五”末，電氣化率將由“十一五”末的47%提升至60%。目前，沈陽鐵路局西部 4 線的電氣化改造工程前期工作已經展開，到“十二五”末，沈陽鐵路局的電氣化率將提升至39.79%。由此可見，大力發展電氣化鐵路是沈陽鐵路局對路網進行升級改造的方向。

Analysis and Thoughts on Implementing Electrified Reconstruction on Existing Lines

HUANG Li-xue

(Urban Rail Operation Staff Room,Liaoning Guidao Jiaotong College,Shenyang 110036,Liaoning,China)

Railway electrified reconstruction is accorded with national energy resource policy and is propitious to promoting energy resource transfer on the spot. Through analyzing the effect of electrified reconstruction implemented by Shenyang Railway Administration,great development of electrified railway is accorded with the strategy of “scientific development,harmonious development and sustainable development”,which means the reducing locomotive utilization and maintenance cost,obviously increasing locomotive utilization efficiency,extending major and medium repair period for electrified locomotives,reducing environment pollution and accelerating vehicle turnout,all of these could realize the upgrade and reconstruction of railway network by Shenyang Railway Administration.

Railway; Existing Line; Electrified Reconstruction

1003-1421(2012)12-0031-03

U227.8

B

2012-11-07

何 瑩